Studio di un’interazione di neutrino con vertice secondario da interazione adronica

6 INTRODUZIONE Il fenomeno delle oscillazioni di neutrino, ipotizzato da Pontecorvo nel 1959 [1], è stato confermato negli ultimi anni da esperimenti che hanno coinvolto prima neutrini solari ed atmosferici, e in seguito neutrini artificiali prodotti in acceleratori. Tale fenomeno può manifestarsi esclusivamente considerando non nulla la massa del neutrino e ritenendo che ci sia un mescolamento tra diversi sapori; inoltre, finora è stata osservata sperimentalmente solo la sparizione di neutrini di un dato sapore, ma non l’apparizione di neutrini di sapore diverso da quello iniziale. L’esperimento OPERA ( Oscillation Project with Emulsion tRacking Apparatus ) è stato progettato per fornire una prova dell’oscillazione n m ->n t attraverso l’osservazione diretta del decadimento del leptone t in un fascio di n m . E’ un esperimento long baseline, con rivelatore posto nei laboratori sotterranei del Gran Sasso, a 730 km dal CERN di Ginevra dove viene prodotto il fascio di neutrini. La presa dati dell’esperimento è cominciata nel 2008 e finora sono state raccolte circa 5400 interazioni di neutrino. Il rivelatore utilizzato si basa sulla tecnica dell’Emulsion Cloud Chamber (ECC): esso presenta una struttura modulare, costituita da rivelatori elettronici che separano pareti riempite di mattoni composti da film di emulsioni nucleari alternati a lastre di piombo: tali emulsioni vengono utilizzate come rivelatore di tracciamento con risoluzione sub-micrometrica. L’utilizzo del piombo consente di ottenere una massa elevata (150000 mattoni, per un totale di 1,25 kton) ed incrementare così la probabilità di interazioni di neutrino. Le emulsioni utilizzate sono circa 9 milioni: la necessità di analizzare un numero tanto elevato di film di emulsione in tempo reale ha portato allo sviluppo di sistemi di scansione automatica molto veloci. Una collaborazione tra diversi laboratori europei ha condotto allo sviluppo di un nuovo sistema di scansione, denominato ESS, il cui prototipo è entrato in funzione nel 2000 a Napoli.